Techlabs.ru

Bioshock, или Unreal Engine 3 идет в массы: тестирование 11 видеокарт в игре

30.08.2007 00:05, Дмитрий Трамбицкий

Содержание статьи:

Официальный пресс-релиз, представляющий игру Bioshock производства студии Irrational Games, появился в конце 2004 года. Еще тогда создатели заявили, что проект находится в разработке три года (!) и будет являться идейным продолжением серии System Shock 2. Однако далее наступает период всеобщего молчания студии, и все уже решили, что Bioshock превращается в "долгострой", который, возможно, никогда и не увидит свет. Но после благополучного слияния Irrational Games со скандально известной своими "чрезмерно жестокими играми" Take 2 проект вновь ожил, а его доработка продолжилась весьма активными темпами.  Благодаря оригинальному сеттингу и захватывающему геймплею духовный наследник System Shock просто не мог остаться незамеченным среди журналистов и игроков по всему миру. Bioshock оправданно признали одной из самых ожидаемых игр года, так как она вызвала огромный интерес у публики.  Многие с нетерпением ожидают ее выхода, а кто-то уже пытается обновить конфигурацию своего компьютера, потому как разработчики, помимо сногсшибательного геймплея, обещают не менее  качественную графику, за которую, как известно, приходится платить системными ресурсами. 

Пока до официального выхода Bioshock (все желающие могут ознакомиться с высококачественным артбуком по данному проекту) осталось совсем чуть-чуть. Irrational Games выложила на сайте демоверсию, благодаря которой самые нетерпеливые игроки уже могут ознакомиться с первыми уровнями, оценить графические и геймплейные качества игры. Безусловно, пройти мимо потенциального хита ну никак нельзя, поэтому в нашей лаборатории было решено организовать исследование производительности в Bioshock целой серии видеоадаптеров.

Bioshock,

Bioshock,

Но прежде чем приступить непосредственно к "озвучиванию" результатов, давайте ознакомимся с основными графическими особенностями Bioshock.   

Графические особенности Bioshock. Движок Vengeance 2 

Как известно, Bioshock базируется на  графическом движке Vengeance 2, который является преемником "старичка" Vengeance.  Последний использовался в таких играх, как Tribes: Vengeance и SWAT 4: The Stetchkov Syndicate, а по своей структуре он ни что иное, как сильно модифицированный Unreal Engine 2.5.  А вот Vengeance 2  – это движок новейшего поколения, прародитель которого известный Unreal Engine 3.0 (хит платформы Xbox 360 – игра Gears of War и ожидаемый Unreal Tournament 2007). В игре Bioshock используются самые передовые технологии на основе API Direct3D 9.0c/Direct3D 10 для создания качественной графики с высокой степенью детализации и реалистичных эффектов.

Bioshock, Bioshock,

Bioshock, Bioshock,

Основные особенности движка Vengeance 2 и используемые графические технологии в Bioshock: 

Поясним некоторые моменты приведенных спецификаций. Для получения в Bioshock более реалистичных (естественных) сцен применяется рендеринг в широком динамическом диапазоне (HDR). Основное предназначение этой технологии в данном движке – это правильное, с точки зрения физики, отображение ярких источников света (солнце, огонь, блики), направленных прямо на камеру.  

Bioshock, Bioshock,

Этот эффект довольно давно используется в современных играх, поэтому наличие HDR в Bioshock предвидели в любом случае.   

Помимо этого, при построении 3D-сцен разработчики активно использовали попиксельное освещение, параллакс- и нормалмаппинг (карты смещения и нормалей).  

Нормалмаппинг представляет собой технологию, предназначенную для добавления  детализации моделям с относительно низкой геометрической сложностью, но без использования большего количества реальной геометрии. Этот эффект достигается при помощи  карт нормалей, полученных обработкой такой же модели, только с более высокой геометрической сложностью. Нормалмаппинг полностью осуществляет замену нормалей, используя значения из предварительно подготовленной карты нормалей (normal map). Они создаются на основе двух моделей с низким и высоким содержанием полигонов. Затем производится сравнение их друг с другом, и рассчитанная разница сохраняется в текстуре, называемой картой нормалей. В ней и хранится вся подробная информация о поверхностях. Нормалмаппинг не изменяет формы объекта и не добавляет полигонов, создается только  видимость этого. Поэтому по сравнению с простым использованием большого количества полигонов  технология с применением карт нормалей  представляет собой наиболее эффективный способ хранения данных о поверхностях. Что же касается параллаксмаппинга, то данная технология является альтернативой бампмаппинга и нормалмаппинга. Дает еще большее представление о деталях, более натуралистичное отображение 3D-поверхностей, при этом с малыми потерями производительности. Технология очень схожа с нормалмаппингом, отличаясь только тем, что в процессе обработки наложение текстуры происходит со смещением, текстурные координаты изменяются так, что если вы смотрите на поверхность под различными углами, то она кажется выпуклой, хотя на самом деле она плоская (параллакс – угол смещения).

Параллаксмаппинг позволяет эффективно прорисовывать детализированные поверхности без использования огромного количества полигонов и сложной геометрии. Поэтому эта технология в большей степени, чем нормал- и бампмаппинг, экономит ресурсы видеокарты (используется значительно меньшее количество вершин и треугольников, особенно в случаях с очень мелкими деталями) по сравнению с реальной высокополигональной геометрией. Параллаксмаппинг отлично подходит для прорисовки  камней, кирпичей и подобных рельефных поверхностей.  Недостаток метода –  невысокая детализация силуэтов и граней. 

Мягкие тени (Soft Shadows). Это специальный алгоритм, позволяющий добиться смягчения границ теней, что в итоге значительно повышает реалистичность картинки.

Bioshock, Bioshock,

Отрицательные стороны использования данного эффекта – значительное падение производительности видеокарты.  

Постобработка изображения – используются эффекты Motion Blur (смазывание в движении) и Depth of field (глубина резкости). 

Bioshock, Bioshock,

За физику во время игрового процесса отвечает движок Havok 3. В третьей версии значительно улучшена реалистичность кинематических движений персонажей и скелетной анимации.  

Так как в Bioshock используется режим отложенного затенения (deferred shading), то использование FSAA (полноэкранного сглаживания) в игре невозможно по техническим причинам (аналогичный пример – S.T.A.L.K.E.R., G.R.A.W.). А вот при использовании режима DX 10 ограничения по отношению сглаживания отсутствуют.  

Помимо этого, в Bioshock есть еще одна проблема, которая коснется лишь владельцев широкоформатных мониторов и телевизоров. Дело в том, что игра рассчитана на соотношение сторон экрана (aspect ratio)4:3, а в случае соотношения 16:9/16:10 (широкоформатные экраны) изображение просто обрезается сверху и снизу. А, между прочим, разработчики игры изначально обещали поддержку широкоформатного вывода изображений, сейчас же остается ждать патча, который включит "настоящую широкоэкранность".  

Итак, спецификации движка и применяемый набор графических технологий очень привлекательные. В итоге, чтобы увидеть все красоты Bioshock, вам потребуется полностью совместимый c DX10 видеоускоритель с хорошей производительностью.  

Напоследок хотелось бы озвучить официальные системные требования Bioshock: 

 

Минимальные

Рекомендуемые

Операционная система

Windows XP Service Pack 2 или Windows Vista

CPU

Pentium 4  2.4 ГГц (одноядерный)

Intel Core 2 Duo или AMD Athlon 64 X2

Оперативная память

1 GB

2 GB

Видеокарта

Полностью совместимая с DirectX 9.0c со 128 MB видеопамяти
(NVIDIA GeForce 6600/ATI X1300 или лучше, включая ATI X1550).

Полностью совместимая с DirectX 9.0c с 512 MB RAM (NVIDIA 7900 GT или лучше)
или DirectX 10 совместимая (NVIDIA 8600 или лучше).

Звуковая карта

100% совместимая с DirectX 9.0c

Creative Sound Blaster X-Fi

Соответствуют ли они реальности и какой оптимальный FPS подразумевают разработчики? С системными требованиями мы разберемся немного позже, а пока проанализируем внимательнее режимы DX9 и DX10, а также сравним между собой качество рендеринга картинки в Bioshock видеокартами NVIDIA и AMD.



Сравнение режимов рендеринга DX9 и DX10. Исследование качества изображения

За реализацию пути рендеринга картинки DirectX 10 или DirectX 9 отвечает соответствующая опция в меню игры.  

Bioshock,

И если ваш видеоускоритель не поддерживает  DX 10, то движок автоматически начнет использовать более старую версию API. Причем владельцы серии видеокарт GeForce FX 5xx0, Radeon X800/700/600 и Intel GMA 950 не смогут насладиться игрой вообще, поскольку они не поддерживают Shader Model 3.0, а только "голый" DirectX 9, совсем бесполезный для современных игр. Как известно, SM 3.0 введена в чипы  NVIDIA только с эры GeForce 6хх0, а AMD – Radeon Х1хх0. Но не стоит заранее расстраиваться обладателям видеокарт с поддержкой лишь SM 2.0, так как эта проблема решаема. Сравнительно недавно в сети уже появился неофициальный патч (инструкция по установке и патч можно найти здесь), скомпилированный энтузиастами, позволяющий запускать Bioshock и на старых ускорителях (в скором времени он, возможно, выйдет официально). 

Для того чтобы расставить все точки над "i" в вопросе режимов работы в DX9 и DX10, давай присмотримся к следующим скриншотам: 

DX9                                                         DX10  

Bioshock,  Bioshock,

Bioshock,  Bioshock,

Bioshock,  Bioshock,

Bioshock,  Bioshock,

Bioshock,  Bioshock,

Bioshock,  Bioshock,

Беглый взгляд на представленные скриншоты не дает преставления о каких-либо видимых их различиях. Для этого мы вооружились "микроскопом" и стали  тщательно рассматривать огромное количество картинок. И лишь только тогда были выяснены следующие преимущества рендера DX10 в сравнении с DX9:

DX9                                                            DX10  

Bioshock,  Bioshock,

DX9                                                          DX10 

Bioshock,  Bioshock,   

DX9                                                            DX10  

Bioshock,  Bioshock,     

Но эта разница выглядит, как головоломка из серии "Найди 5 отличий" высокого уровня сложности, поэтому пользователи видеокарт с поддержкой только DX9 ничего важного не потеряли (исключение – режим FSAA). 

В завершение данного раздела хотелось бы разобраться в различиях (если таковые есть) качества рендеринга картинки видеокартами AMD и NVIDIA.  Оценку будем проводить на двух видеоускорителях: Radeon HD 2600 XT 256 MB и GeForce 8600 GT 256 MB.  

При этом использовались следующие настройки драйверов. 

Для NVIDIA - ForceWare 162.18/22: 

Для AMD - Catalyst 7.8: 

Все остальные настройки – по умолчанию.  

DirectX 10

AMD                       NVIDIA 

Bioshock, Bioshock,

Bioshock, Bioshock,

Bioshock, Bioshock,

DirectX 9

AMD                   NVIDIA 

Bioshock, Bioshock,

Bioshock, Bioshock,

Bioshock, Bioshock,

Bioshock, Bioshock,

По сути, различия в качестве картинки между Radeon HD 2600 XT 256 MB и GeForce 8600 GT 256 MB отсутствуют. Нам не удалось выявить явного лидера с этой точки зрения, поэтому здесь мы признаем равенство по качеству рендеринга у NVIDIA и AMD. Тем более что у последних сравнительно недавно вышло горячее обновление драйверов (патч для Vista (97.3 MB) и патч для XP (96.6 MB), исправляющие проблемы с графикой в Bioshock. 



Методика тестирования производительности 

К сожалению, пока в данной демо-версии отсутствует встроенный бенчмарк для замеров производительности. Поэтому для тестирования была выбрана одна из легких для повторения заскриптованных локаций (для минимальной погрешности экспериментов), при этом количество FPS замерялись с помощью программы FRAPS.  В игре был установлен максимально возможный уровень качества графики.

Bioshock,

Конфигурационный файл модификациям не подвергался. Тестирование проводилось в трех стандартных для нашей методики разрешениях: самые "ходовые" 1024x768, 1280х1024 и ставшее уже привычным Full-HD разрешение 1920х1080.  

Для того чтобы карты находились в одинаковых условиях, тестирование проводилось методом "пробега" главным персонажем определенного участка игрового пространства. Для того чтобы не "забивать" голову читателям объяснением тестируемой локации, мы записали ролик, где можно выяснить все аспекты и нюансы проводимых тестов.

Для исключения погрешностей эксперимента тестирование проводилось не менее 2 раз. При этом результат выбирался с наименьшим количеством FPS.  

В тестах использовалась демо-версия игры Bioshock, доступная для скачивания на сайте разработчика и множестве зеркал (1.9 GB). 

TECHLABS Scene 01  

Тестовая локация начинается сразу же после высадки главного героя из батискафа. Это второй уровень игровой демки Bioshock.   

Bioshock,  Bioshock,

К сожалению, протестировать более сложные участки не представлялось возможным в силу отсутствия сохранений в демо-версии игры. Безусловно, с выходом финальной версии Bioshock мы представим значительно переработанную методику тестирования видеокарт в данном приложении.  

Тестирование производительности

Исследование производительности проводилось на платформе, имеющую следующую конфигурацию: 

Настройки драйверов мы уже озвучивали выше.

В "забеге" участвовали следующие ускорители:  

К сожалению, на момент тестирования достать большее количество видеокарт не представлялось возможным. Здесь мы пока не видим AMD Radeon HD 2900 XT, NVIDIA GeForce 8600 GTS, NVIDIA GeForce 8800 GTS 320 МВ и так далее, которые обязательно включим в обновленный материал данной статьи. Тем не менее подборка получилась очень репрезентативной, так как представляет все классы видеокарт (от low-end до high-end) обоих производителей на любой кошелек, с поддержкой DX10 и без оной.   

Для начала представим результаты тестирования в режиме DX9: 

Bioshock,

Здесь мы видим отличную производительность флагманов NVIDIA, которых с лихвой хватит почти для всех режимов. Видеоускорители AMD Radeon HD 2600 PRO  и AMD Radeon HD 2600 XT показывают практически идентичную производительность относительно своих соперников GeForce 8500 GT  и GeForce 8600 GT. В целом все middle-end решения держатся недалеко от минимально играбельных 30 FPS, а немного изменив детализацию картинки, можно получить вполне хороший фреймрейт, позволяющий насладиться игрой без излишнего ущерба картинке. Наконец, видеоадаптеры класса Low-End, что неудивительно, показывают очень низкую производительность в Bioshock, поэтому обладателям таких карт придется смириться с ужасным качеством графики или красивым "слайд-шоу".     

Теперь на очереди режим рендеринга DX10: 

Bioshock,

В сравнении с DX9 производительность снизилась примерно на 10-20% в зависимости от видеоускорителя и режимов. А вот при тестировании видеокарт семейства Radeon HD 2xx0 у нас возникли проблемы. Дело все в том, что на операционной системе Windows Vista наш тестовый стенд с установленными ускорителями AMD наглухо зависал при загрузке второго уровня (сразу же после входа в батискаф). Мы перепробовали различные способы решения данного "глюка", включая хотфиксы AMD, но, к сожалению, за тот короткий период времени, на который попали к нам платы, устранить проблему не получилось. Наши коллеги из различных тестовых лабораторий также столкнулись с данной проблемой, и в итоге нам остается лишь ожидать серьезного обновления драйверов для видеокарт AMD.  

В завершение данной статьи хотелось бы озвучить наши исследования относительно загрузки фреймбуфера видеоускорителей. Для этого запустим хорошо известную всем утилиту Riva Tuner версии  2.02 и отследим ее показания. 

Bioshock,

1024х768

Bioshock,

1280х1024 

Bioshock,

1920х1080 

Максимальная загрузка видеопамяти составила около 315 МВ, что практически вплотную приблизилось к 320 МВ, установленных на младших GeForce 8800 GTS. Итог: видеокарта с 256 МВ на борту не самый оптимальный вариант для Bioshock, если вы устанавливаете разрешения 1280х1024 и выше. Ускоритель с  512 МВ на борту выглядит вполне оправданным в системных требованиях.  

Что же касается поддержки многоядерных процессоров самой игрой, то это легко проверить, запустив лишь Task Manager, встроенный в Windows. 

Bioshock,

Два ядра Bioshock "понял" сразу же, поэтому двухъядерные CPU будут работать на все "сто". А вот с четырехъядерными пока игра справляться не умеет, невзирая на заявленную поддержку аж 8 ядер. 

Возможно, разработчики устранят эту проблему, а возможно, и не станут по причине сравнительно малой распространенности более чем двухъядерных микропроцессоров. Как оно будет, покажет время. А сейчас подведем итоги.  

Выводы  

Итак, по результатам нашего тестирования можно смело сказать, что шутер Bioshock – это игра с очень качественной графикой, полностью соизмеримой с системными требованиями (яркий пример обратного – S.T.A.L.K.E.R.). Наш вердикт будет краток: 

А что же с low-end видеокартами? Чуда не случилось, и для того, чтобы увидеть "мускулы" нового движка во всей красе, карты стоимостью до $100 явно недостаточно. Владельцам подобных решений придется искать компромисс в виде отключенных опций качества рендеринга.  

Естественно, это еще далеко не последний наш материал о Bioshock. В последующих статьях обязательно разберемся с режимами AA+Aniso 16х, а также с влиянием внутриигровых настроек на производительность.  

Благодарим компанию UltraPrice за предоставленные на тестирование видеокарты Inno3D GeForce 7900 GS, GeForce 8500 GT, GeForce 8800 GTS OC и GeForce 8800 GTX.

Благодарим российское представительство компании Palit за предоставленные на тестирование видеокарты Palit Radeon HD 2400 XT, Radeon HD 2600 PRO и Radeon HD 2600 XT. 

Благодарим Интернет-магазин TNTMarket за предоставленные на тестирование видеокарты GeForce 7300 GT, GeForce 7600 GT и GeForce 8600 GT.

Фотографии выполнены в студии TECHLABS, фотограф Дмитрий Филатов

Благодарим компанию Intel за предоставленный процессор Core 2 Extreme QX6700

Bioshock,

Благодарим компанию FLOSTON за предоставленный блок питания Floston LXPW 560 Вт

Bioshock,

Благодарим компанию Sapphire за предоставленную видеокарту Radeon Х1950 Pro Ultimate

Bioshock,

Bioshock,

Карта сайта1 . Карта сайта2 . Карта сайта3 . Карта сайта4 . Карта сайта5 . Карта сайта6 . Карта сайта7 . Карта сайта8 . Карта сайта9 . Карта сайта10 . Карта сайта11 . Карта сайта12 . Карта сайта13 . Карта сайта14 . Карта сайта15 . Карта сайта16 . Карта сайта17 . Карта сайта18 . Карта сайта19 . Карта сайта20 . Карта сайта21 . Карта сайта22 . Карта сайта23 . Карта сайта24 . Карта сайта25 . Карта сайта26 . Карта сайта27 . Карта сайта28 . Карта сайта29 . Карта сайта30 . Карта сайта31 . Карта сайта32 . Карта сайта33 . Карта сайта34 . Карта сайта35 . Карта сайта36 . Карта сайта37 . Карта сайта38 . Карта сайта39 . Карта сайта40 . Карта сайта41 . Карта сайта42 . Карта сайта43 . Карта сайта44 . Карта сайта45 . Карта сайта46 . Карта сайта47 . Карта сайта48 . Карта сайта49 . Карта сайта50 . Карта сайта51 . Карта сайта52 . Карта сайта53 . Карта сайта54 . Карта сайта55 . Карта сайта56 . Карта сайта57 . Карта сайта58 . Карта сайта59 . Карта сайта60 . Карта сайта61 . Карта сайта62 . Карта сайта63 . Карта сайта64 . Карта сайта65 . Карта сайта66 . Карта сайта67 . Карта сайта68 . Карта сайта69 . Карта сайта70 . Карта сайта71 . Карта сайта72 . Карта сайта73 . Карта сайта74 . Карта сайта75 . Карта сайта76 . Карта сайта77 . Карта сайта78 . Карта сайта79 . Карта сайта80 . Карта сайта81 .